สำนักบริการวิชาการ มหาวิทยาลัยบูรพา
สำนักบริการวิชาการ มหาวิทยาลัยบูรพา
หน้าแรก | แก้ไขข้อมูล | หัวข้อล่าสุด | สมาชิก | ค้นหา | FAQ
Username:
Password:
Save Password
 All Forums
 รวมบทความวิชาการน่ารู้
 บทความรายการวิทยาศาสตร์เพื่อประชาชน
 ความก้าวไกลของนาโนเทคโนโลยี

คำแนะนำ : คุณต้องลงทะเบียนก่อนจึงจะสามารถโพสได้ครับ

Screensize:
UserName:
Password:
Format Mode:
Format: BoldItalicizedUnderlineStrikethrough Align LeftCenteredAlign Right Horizontal Rule Insert HyperlinkInsert Email Insert CodeInsert QuoteInsert ListInsert MP3 File
   
Message:

* HTML is OFF
* Forum Code is ON
Smilies
Smile [:)] Big Smile [:D] Cool [8D] Blush [:I]
Tongue [:P] Evil [):] Wink [;)] Clown [:o)]
Black Eye [B)] Eight Ball [8] Frown [:(] Shy [8)]
Shocked [:0] Angry [:(!] Dead [xx(] Sleepy [|)]
Kisses [:X] Approve [^] Disapprove [V] Question [?]

  Check here to include your profile signature.
    

T O P I C    R E V I E W
admin Posted - 25 Jul 2006 : 14:47:12
ปีงบประมาณ 49

ความก้าวไกลของนาโนเทคโนโลยี
ชฎาพร นุชจังหรีด
ภาควิชาวิทยาศาสตร์การแพทย์

        นาโนเทคโนโลยี (nanotechnology) เป็นสหวิชาสาขาใหม่ (multidisciplinary area) ในการประกอบและผลิตสิ่งต่างๆ ขึ้นจากการเรียงตัวของอนุภาคขนาดเล็ก เช่น อะตอม หรือโมเลกุล เข้าด้วยกัน ด้วยความแม่นยำในระดับนาโนเมตรหรือหนึ่งส่วนในร้อยล้านเซนติเมตร ซึ่งกระบวนการดังกล่าวจะต้องอาศัยความรู้ทางวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีจากในหลายสาขาเข้าด้วยกัน ไม่ว่าจะเป็นทางเคมี ฟิสิกส์ ชีววิทยา วัสดุศาสตร์ และอิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น รวมทั้งความรู้ทางด้านคอมพิวเตอร์ในแง่ของการใช้หุ่นยนต์แทนแรงงานมนุษย์ ซึ่งจะมีบทบาทอย่างมากในยุคของนาโนเทคโนโลยี
        " นาโน " เป็นภาษากรีกโบราณ แปลว่า "คนแคระ" แต่ปัจจุบัน นาโนมักใช้ประกอบในหน่วยมาตราวัดต่างๆ โดยมีขนาดเท่ากับ พันล้านส่วน (สิบยกกำลังลบเก้า) เช่น 1 นาโนเมตร มีปริมาณเท่ากับ 1 ในพันล้านส่วนของเมตร ดังนั้น นาโนเทคโนโลยี จึงหมายถึง เทคโนโลยีที่มีขนาดเล็กมากในระดับเป็นพันล้านส่วนซึ่งอยู่ในระดับของอะตอมของสสารต่างๆ นาโนเทคโนโลยีกำลังจะกลายเป็นคลื่นลูกใหม่ ต่อจากยุคของเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) และเทคโนโลยีชีวภาพ (Biotechnology) ซึ่งจะสามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้ทั้งในเรื่องของโลหะและวัสดุ เพื่อให้มีคุณสมบัติพิเศษตามที่ต้องการใช้ อาทิ การเพิ่มความละเอียดหรือความคงทน และยังนำมาใช้ทั้งในเรื่องของการแพทย์หรืองานสาธารณสุข ตลอดจนการเพิ่มศักยภาพและความเร็วของคอมพิวเตอร์ ซึ่งขณะนี้หลายประเทศ ทั้งสหรัฐอเมริกาและประเทศที่พัฒนาแล้ว อย่างในทวีปยุโรปและเอเชีย ก็ได้ดำเนินการเป็นโครงการขนาดใหญ่แล้วเช่นกัน
        ประโยชน์ของนาโนเทคโนโลยี
        ด้านการแพทย์และสาธารณสุข ช่วยปรับปรุงการผลิตยา ตลอดจนสารเคมีที่ใช้ในการรักษาโรคที่ตรงจุดมากขึ้น นอกจากนี้ยังใช้ประโยชน์เกี่ยวกับหน่วยพันธุกรรมหรือยีนส์ด้วย (Genes) เพื่อสร้างเนื้อเยื่อหรืออวัยวะเทียมที่สามารถเข้ากับร่างกาย การผลิตยาที่สามารถทำการรักษาเฉพาะจุด เพื่อลดปัญหาการดื้อยา และผลข้างเคียงของยา
        การสร้างเม็ดเลือดแดงขนาดเล็ก เท่ากับขนาดของอะตอม ซึ่งเป็นผลงานคิดค้นของนายโรเบิร์ต เฟย์แมน ผู้เป็นเสมือนบิดาของวงการนาโนทางด้านการแพทย์ ซึ่งเม็ดเลือดนี้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 1 ไมครอน ถือว่าเล็กกว่าเม็ดเลือดแดงปกติมาก ซึ่งประโยชน์ของมัน คือ สามารถนำออกซิเจนไปสู่เนื้อเยื่อปลายทาง ได้มากกว่าเม็ดเลือดแดงปกติถึง 236 เท่า เพื่อใช้แก้ปัญหาภาวะขาดแคลนเลือด เป็นต้น
        การทำวิศวกรรมเนื้อเยื่อ (tissue engineering) เพื่อสร้างอวัยวะ เช่น เนื้อเยื่อหรือกระดูก ขึ้นมาทดแทนอวัยวะส่วนที่เสื่อมสภาพไป การผลิต biosensor ที่สามารถวัดปริมาณสารต่างๆ ในเลือด ในปัสสาวะ หรือในสภาพแวดล้อมได้อย่างฉับไว หรือการผลิต " ดีเอ็นเอชิพ" ซึ่งจะใช้ร่วมกับข้อมูลชีวสารสนเทศ (bioinformatics) เพื่อตรวจหายีนที่ผิดปกติ ซึ่งอาจก่อให้เกิดโรคในอนาคต หรือเพื่อใช้เป็นข้อมูลพันธุกรรมพื้นฐานส่วนบุคคลในการรักษาพยาบาลยามเจ็บไข้ได้ป่วย ซึ่งแพทย์จะสามารถสั่งยาที่ตอบสนองต่อร่างกายของผู้ป่วยได้อย่างถูกต้อง และมีประสิทธิภาพ
        การสร้างอนุภาคนาโนโพลีเมอร์อัจฉริยะโดยให้อนุภาคดังกล่าวทำหน้าที่ลำเลียงยาต้านมะเร็งส่งตรงสู่เนื้อเยื่อที่เกิดโรคร้าย เพื่อความแม่นยำ เลี่ยงเคมีบำบัด ลดความเจ็บปวดและผลข้างเคียง วิธีการรักษาโรคมะเร็งแบบใหม่นี้ คณะนักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองจนประสบผลสำเร็จกับสัตว์ขนาดเล็ก โดยมีนัยสำคัญว่าสามารถลดผลข้างเคียงได้อย่างเด่นชัด ซึ่งโดยทั่วไปผู้ป่วยที่เป็นโรคมะเร็งที่ต้องรับการรักษาด้วยเคมีบำบัด (chemotherapy) นั้นจะได้รับความเจ็บปวดและทรมานจากการรักษาโรคเป็นของแถม ไม่ว่าจะเป็นความเหนื่อยล้าทางกายหรือผมร่วง
        ด้านเทคโนโลยีสารสนเทศ การประดิษฐ์คอมพิวเตอร์พลังสูงที่ขับเคลื่อนมาจากพลังงานในระดับอะตอม ของหน่วยประมวลผลกลาง (ซีพียู) ที่ใช้กระบวนการด้านนาโนเทคโนโลยีผลิต หรือเรียกกันว่า ควอนตั้ม คอมพิวติ้ง (Quantum computing) ซึ่งจะเก็บข้อมูลและประมวลผลกันในระดับอะตอม อันจะทำให้มีความเร็วและประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันประมาณ 50-100 เท่า
        ด้านวัสดุศาสตร์ การพัฒนากระบวนการผลิตขนาดเล็ก (นาโนสเกล) เช่น ทางด้านโลหะและวัสดุ สามารถทำให้อุตสาหกรรมสามารถค้นคว้าและผลิตวัสดุชนิดเดิมหรือชนิดใหม่ที่มีความคงทน ความแข็ง และมีน้ำหนักเบาได้มากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน เพราะเป็นการผลิตในระดับอะตอม
        คาร์บอนนาโนทิวบ์ หรือท่อนาโนคาร์บอน (carbon nanotube) ซึ่งมีรูปร่างเป็นโครงตาข่ายของคาร์บอนม้วนเชื่อมติดกันเป็นรูปทรงกระบอก และมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงไม่กี่นาโนเมตร คาร์บอนนาโนทิวบ์มีคุณสมบัติที่แข็งแรงและเหนียวกว่าเหล็กกล้า มีความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ สามารถนำไฟฟ้า หรือว่ากลายเป็นฉนวน (ไม่นำไฟฟ้า) ได้ขึ้นอยู่กับทิศทางของแนวทางจัดเรียงตัวของอะตอมคาร์บอนนาโนทิวบ์ มีความแข็งแรงและมีคุณสมบัติที่ไม่ธรรมดาอีกหลายประการ ตัวอย่างเช่น สามารถหดกลับจากรูปหนึ่งไปสู่อีกรูปหนึ่งอย่างฉับพลันและสามารถสร้างเป็นเชือกที่มีความแข็งแรงมากเป็นพิเศษ สามารถนำมาประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวาง เช่นใช้เป็นสายไฟจิ๋วในเครื่องใช้ไฟฟ้า (nanoelectronics) ใช้ทอเป็นเส้นใยที่มีความละเอียดสูง และทนทานกว่าไทเทเนียม และในปัจจุบันท่อนาโนคาร์บอน สามารถนำไปประยุกต์ใช้งานจริงและประสบความสำเร็จเป็นอย่างมาก
        ชิพความจำ (memory chip) ที่ใช้โมเลกุลของสสารเป็นทรานซิสเตอร์ แทนที่จะเป็นซิสคอนทรานซิสเตอร์ ดังที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบัน หรือแม้กระทั่งการผลิตหุ่นยนต์จิ๋วที่มีขนาดเท่าเม็ดเลือดแดง ซึ่งสามารถเข้าไปรักษาโรค ทำลายไขมันในเส้นเลือด หรือมะเร็งเนื้อร้ายในจุดที่เราต้องการได้โดยไม่ต้องใช้การผ่าตัดแต่อย่างใด เป็นต้น
        หลอดไฟนาโนทดแทนอุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ ประหยัดพลังงานมากกว่าหลอดไฟแบบเดิม และไม่ก่อให้เกิดขยะอิเล็กทรอนิกส์ เพราะย่อยสลายในสภาพแวดล้อมได้ง่าย
        ด้านสิ่งแวดล้อม การพัฒนาเซนเซอร์ที่ใช้ตรวจจับสารพิษต่างๆ ที่ปนเปื้อนในน้ำเสียและอากาศจากโรงงานอุตสาหกรรม การพัฒนาวัสดุที่มีรูพรุนขนาดนาโน เช่น ซีโอไลต์ นาโนเซรามิกส์ หรือแป้นกรองประสิทธิภาพสูงที่สามารถดักจับสารพิษต่างๆ ก่อนถูกปล่อยออกมาในแหล่งน้ำธรรมชาติ หรือการใช้สารเร่งปฏิกิริยาขนาดนาโน ในการลดความเป็นพิษและย่อยสลายสารพิษที่อยู่ในสิ่งแวดล้อมให้หมดไป


สำนักบริการวิชาการ มหาวิทยาลัยบูรพา © สำนักบริการวิชาการ มหาวิทยาลัยบูรพา Go To Top Of Page
This page was generated in 0.05 seconds. Snitz Forums 2000